JPS63181012A - 流量制御バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分計〕 本発明は、ボアを有するハウジングとボアと共働するピ
ストンを含むタイプの流量制御バルブに関する。流量は
、例えばダイヤプラムやシャッターを使って計量出来る
。しかし、ダイヤプラムやシャッターは極めて限定され
た範囲で用いられ、別の構造的特徴が必要となる。

〔発明の概要〕

本発明の目的の１つは、改良された流量制御バルブを提
供することである。

本発明に係るバルブでは、バルブ自体の開口断面はシャ
ッターとして使用されそして、バルブボア又はバルブシ
ートに関連するバルブピストンの位置は変更可能である
。

本発明は、所望の流量が調整されたピストンの所定位置
が、バルブの圧力毎に与えられ、また、各圧力偏差に従
うものであるとの想定に基づいている。

この発明においては、バルブシート、例えばボアと関連
するバルブピストンの位置が、所与の流量によって決ま
り、また、バルブで調整された圧力偏差に対応させられ
るということが提案される。

本発明の諸口的は、流体の量を制御するバルブによって
達成され、それは、インレット、アウトレット、バルブ
ボアとこれと共働するピストンを規制する手段、インレ
ット内の流体圧を計るためにインレットに連結した第１
圧力センサ、アウトレット内の流体圧を計るためにアウ
トレットに連結された第２圧力センサ、ボアとの関連で
ピストンの位置を計るための計測値レシーバ、バルブに
おける所与の流体流量と各圧力偏差に対応したピストン
位置を指示する値が記憶されたメモリーを有するマイク
ロコンピュータから成り、上記第１及び第２圧力センサ
及び計測値レシーバが、上記のマイクロコンピュータに
接続され、ピストンの位置の実際値がメモリー中に貯え
られた所望値と比較されるものである。

そのバルブは、そこの温度を計るために少なくともバル
ブのインレット及びアウトレットに接続された少なくと
も１つの温度センサを含んでいてもよい。

バルブはそれを通過する様々な流体の粘度に応じて、マ
イクロコンピュータ内で上記の量を補正するためのメモ
リーに接続する媒体補正コントローラ装置を含んでいて
もよい。

本発明の目的は、ボアとボアと共働するピストンを規制
する手段を含む、流量の制御用バルブをコントロールす
る方法によっても達成され、その方法は、バルブのイン
レットとアウトレットにある圧力センサを与え、マイク
ロコンピュータにメモリーを与え、そのマイクロコンピ
ュータに圧力センナを接続し、圧力偏差を形成するため
にインレットとアウトレットの上記センサによつて流体
圧を計測し、ピストンの位置を実際値を決め、マイクロ
コンピュータの中に、流体量の所望値、圧力差及びピス
トンの位置の実際値とをインプットし、このメモリーに
、流量及び種々の圧力偏差をプリセットするようピスト
ン位置の諸値を蓄えておき、マイクロコンピュータへの
諸値の入力とメモリー内の記憶値を比較させ、もし、実
際値が所望の値と違っていれば、ピストンの位置を変更
すべくバルブに調節用のシグナルを送ることから成る。

この方法は、更に、インレットとアウトレットの流体の
実際の温度を計測し、この温度の値をマイクロコピエー
タに入力し、メモリーが所望の温度値を蓄えており、も
し、実際の値が、所望の温度値と違うならば、位置調節
シグナルにオーバーラツプする温度補正シグナルをマイ
クロコピエータに送るステップから成るものでもよい。

この方法は、また、バルブを通過出来且つ上記位置調節
シグナルが変化する異った流体の粘度に依存する補正シ
グナルをマイクロコンピュータに提供するためメモリー
に接続された媒体補正コントローラを提供するステップ
を含んでいてもよい。

バルブボアに関連づけられたバルブピストンの位置及び
ボアの断面は変化し得る６例えば、その変化は、マグネ
ット、モータステップモータ或いは手動によって行われ
るが、バルブピストンの各位置は、適当なセンサ、例え
ば、回転スライドバルブの場合には、回転角レシーバ、
又は、シートタイプ又はピストンバルブの場合は中継レ
シーバによって計測される。

ここで、バルブボアの意味は、構造上与えられたバルブ
を通過する流れの断面である。

本発明の特徴と与えられる新規な性格は、特に添附の請
求範囲に示される。この発明自体は、その構造にしても
方法にしても追加の目的及び有利性と一緒に図面と共に
読めば特定の実施例についての下記の説明から最も良く
理解される。

〔実施例〕

上記の如く、所望量Ｑが調整されている予め決定された
バルブ位置は、各圧力偏差ΔＰ毎に付与される。各々の
バルブ位置に関する動作グラフは、第１図に示される。

対応するピストンの位置は、所望の流量及びバルブにお
ける各圧力偏差ΔＰに依存する動作グラフから決定され
る。もし、その動作グラフが、電気的メモリに蓄えられ
ているならば、計測されたデータは蓄えられたデータと
比較され、また、もし、偏差が蓄積データから明らかと
なれば、ピストンへの調節シグナルが付与され、その結
果、各圧力偏差ΔＰに対応する必要なピストン位置及び
所望の流量Ｑを招来する。

媒体温度と粘度との相対関係は、各々の従来の方法で決
定することも出来るし、バルブは電気的メモリに記憶さ
せることが出来る。

第２図において、１０はバルブを示す、第２図はバルブ
１０を制御する回路を示している。

図表的にのみ示すバルブ１０は、ロータリースライドバ
ルブ、シートタイプバルブあるいはピストンバルブのい
ずれでも有り得る。圧力媒体は送路１２を通ってバルブ
１０に供給され、バルブ１０から放出路１４を通って消
費地点に運搬される。バルブ１０は、適当な起動手段、
例えば、＄磁起動パイロット制御バルブ１６によって制
御してもよい、それによって、バルブシート又はバルブ
シートに関連したピストン位置を調節することが出来る
。バルブ１０は更に、計測値レシーバ、例えばセンサ１
８を備えており、そのレシーバが、ピストンの現在位置
を調べる。

圧力センサ２２及び温度センサ２４は送路１２に接続さ
れ、一方、圧力センサ２６と温度センサ２８は、放出路
１４に接続される。

回路２０は、マルチプレクサ３０、アナログデジタル変
換器３２．マイクロコンピュータ３４、Ｄ／Ａ変換器３
６．電圧／電流送信器３８、メモリー４０及び媒体補正
コンントローラ４２から成る。

この回路は、次のようにしてバルブ１０を制御する。所
望の流体量は、マルチプレクサ３０内に記憶され、例え
ば、単位時間当りのリッターで流量が決められている。

さらに、バルブｌＯの上流及び下流の圧力センナ２２．
２６及び温度センサ２４，２Ｂからのシグナルが電路４
８を介してマルチプレクサ３０に運ばれる。

バルブ１０のピストンの各々の調節値を示すシグナルが
、計測値レシーバから、電路５０を通ってマルチプレク
サ３０に送られる。これらのマルチプレクサ３０からの
シグナルは、Ｄ／Ａ変換器を通って処理されるか、直接
コントロールライン５２を通ってマイクロコンピュータ
３４に送られる。これらのシグナルはマイクロコンピュ
ータ３４内で評価され、メモリ４０内に記憶された値と
対比される。メモリ４０内には、一方圧力偏差ΔＰ、温
度及び粘度が、他方でバルブの開口断面又はピストン位
置が予め記憶されている。

所望の流量を示す与えられた制御値に従って、マイクロ
コンピュータ３４は、計測値とメモリ４０内の記憶値を
対比して、バルブ内に生じている圧力偏差を考慮しなが
らバルブ開口の必要な開度または、ピストンの必要な位
置を決定する。

各段階での調節シグナルは、そのときマイクロコンピュ
ータ３４で生じ、そのシグナルは、Ｄ／Ａ変換器３６゛
を介して、これに直列に接続した電圧／’［流送信器３
８に送られる。送信器３８の出力信号はコントロール路
４６を介して、制御バルブ１６に送られる。その信号の
ために、バルブのピストンの移動、ロータリースライド
バルブの場合には回転によって、ピストンの位置が調節
され、それによって、バルブの開口断面が所望の大きさ
となる。

バルブ１０が作用する媒体は、媒体補正コントローラ４
２によって調整することができる。

このコントローラ４２は、補正信号をこのコントローラ
に接続されたメモリ４０に送る。この補正信号と共に、
異なる媒体の粘度が考慮される。

バルブ１０を通過する媒体流量は、マイクロコンピュー
タ３４に接続された流量指示計４４上に表わせられる。

（効果） このようにして、所望の流体量を予めセットし、バルブ
の出口での圧力変化、温度及び粘度のような変動要因か
ら独立してバルブの放出側において所定流量を保持する
ことが可能となる。

個々の装置に対して各種の製品が用いられる場合には、
利用することは出来ない、何故なら、補正値を有するメ
モリーの容量は、個々のバルブに対応しており、または
、メモリーが、バルブの個々の値と許容度を考慮に入れ
た各バルブに対応しているからである。

本発明は、ピストン位置又はバルブ開口断面が常時開口
するバルブに対してのみ応用することが出来ない０本発
明は、単に開いたり閉じたりするバルブに使用可能であ
る。そのようなバルブの場合、バルブ開口断面を変化さ
せる代りに、バルブは単位時間毎に多かれ少なかれしば
しばモして／又は多かれ少なかれゆっくりと開いたり閉
じたりする。

上記に記述した各要素は、上記に示した流量制御バルブ
と違うタイプのものにも有効な応用例を見ることが出来
る。

本発明は、流体量制御バルブに実施されたように図解及
び説明されているが、そこに示す詳細に限定されるもの
ではない、いかなるやり方でも本発明の精神から離れず
に種々の修正及び構造上の変更が為されてもよい。

別の分析を行なうことなく、上記したことは、本発明の
要旨を充分に開示しており、当業界の技術的知識を応用
して、従来技術から、本発明の一般的又は特定の概要の
木質的特徴を完全に構成する性格を除外せずに、他人は
容易に種々の適用を行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、異なる圧力差におけるピストンの位置と流量
の間の依存関係を示すグラフである。 第２図は、流体バルブとこのバルブをコントロールする
回路のフローチャートである。 １０・・・バルブ　　１２・・・送路 １４・・・放出路　　１６・・・制御バルブ１８・・・
レシーバ　２０・・・回路 ２２．２６・・・圧力センサ ２４．２８・・・温度センサ ３０−・・マルチプレクサ ３２・・・アナログデジタル変換器 ３４・・・マイクロコンピュータ ３６・・・Ｄ／Ａ変換器 ３８・・・送信器 ４０・・・メモリー ４２・・・補正コントローラ ＦＩＧ、１ 流量［１／＋ａｉｎ］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インレット、アウトレット、バルブボア及びこのボ
   アと共働するピストンを規制する手段、上記インレット
   内の媒体の圧力を測るためにインレットに接続した第１
   圧力センサ、上記アウトレットの媒体圧力を測るためア
   ウトレットに接続された第２圧力センサ、上記ボアに関
   連したピストン位置を検出するための計測値レシーバ、
   バルブ内の与えられた媒体流量及び各種圧力偏差に対応
   するピストン位置を示す値が蓄えられているメモリーを
   備えたマイクロコンピュータから成り、上記第１及び第
   ２圧力センサと計測値レシーバが上記マイクロコンピュ
   ータに接続されており、ピストン位置の実際値がメモリ
   ー内に記憶された所望の値と比較され、そして、ピスト
   ン位置調節シグナルがマイクロコンピュータからバルブ
   に送られることを特徴とする流量制御バルブ。 ２）温度を計るために少なくともバルブのインレットと
   アウトレットに接続する少なくとも１つの温度センサを
   有する特許請求の範囲第１項の流量制御バルブ。 ３）バルブを通過する種々の媒体の粘度に応じて、マイ
   クロコンピュータで流体量の値を補正するためにメモリ
   ーに接続された媒体補正コントローラを含む特許請求の
   範囲第１項の流量制御バルブ。 ４）バルブのインレットとアウトレットに圧力センサを
   付与し、マイクロコンピュータにメモリーを備えさせ、
   更に、圧力センサをマイクロコンピュータと接続させ、
   圧力偏差を形成するため上記インレットとアウトレット
   のセンサにより媒体圧力を計測し、ピストン位置の実際
   値を規制し、マイクロコンピュータ内に流体量、圧力偏
   差及びピストン位置の実際値の所望値を入力する諸ステ
   ップから成り、上記メモリーがプリセットされた流量及
   び種々の圧力偏差に対しピストン位置の各値を記憶して
   おり、マイクロコンピュータに入力された値をメモリー
   の値と比較し、そして、実際値が所望値と異っている場
   合ピストンの位置を変更すべくピストン位置調節シグナ
   ルをバルブに送る方法から成ることを特徴とする、ボア
   とボアと共働するピストンを含む流量制御バルブの制御
   方法。 ５）インレットとアウトレットの流体温度の実際値を計
   り、この値をマイクロコンピュータに入力し、メモリー
   が所望の温度値を記憶しており、実際値が所望の温度値
   と異なる場合ピストン調節シグナルにオーバーラップす
   る温度補正シグナルをマイコクロコンピュータに送る各
   ステップから成る特許請求の範囲第４項の流量制御バル
   ブの制御方法。 ６）上記コンピュータ内にバルブを通過する異なる媒体
   の粘度に応じた補正シグナルを提供するために、上記メ
   モリーに接続する媒体補正コントローラを備えるステッ
   プを有する特許請求の範囲第５項の流量制御バルブの制
   御方法。